Établi en fond de cour, l’hôtel a probablement été construit à la fin du 15e ou au début du 16e siècle, lorsque la ville unifiée était encore le siège des États généraux de Franche-Comté. Une poutre du plafond du premier étage a été datée 1487 (au plus tôt) par étude dendrochronologique. Sur une paroi de la citerne, sous la cour, est gravée l’inscription " Hugues De Brun, l’an 1551 ". La famille De Brun, seigneurs d’Amange, est liée à la famille Marandet à la fin du 16e siècle et au 17e siècle. Un acte notarié datant des années 1630 signé de Jean Marandet, notaire à Salins, permet de supposer que la famille Marandet possédait déjà l’hôtel (le nom est signalé en 1502, Girard Marandet étant mentionné comme maître ouvrier aux salines). Daté de 1628, le tableau de Nicolas de Richard montre que l’étage de soubassement de l’hôtel ouvre sur un jardin descendant jusqu’aux maisons bordant la Furieuse. Les ouvertures du rez-de-chaussée du bâtiment sur cour peuvent être stylistiquement datées du 17e siècle. Sur le tableau de Nicolas de Richard, la tour donnant sur la cour, abritant un escalier en vis et couverte d’un toit en pavillon, dépasse le faîtage du bâtiment sur rue. L’hôtel est remanié dans la première moitié du 17e siècle : ainsi en attestent les fenêtres à croisée présentant un meneau en rouleau accosté, assemblé au croisillon par un dé décoratif, et divers aménagements intérieurs (arcs à clef pendante du rez-de-chaussée, décors de lambris, encadrements de portes, escalier à jour central). L’aile sud est vraisemblablement contemporaine de ce réaménagement, l’aile nord, permettant la liaison avec l’escalier de la tour, étant plus ancienne. Enfin, une plaque de cheminée de la cuisine à l’étage carré porte le millésime 1670.

Au cours du 18e siècle, des travaux intérieurs sont effectués : décors dans les salons et les chambres (style Louis XV), menuiseries à espagnolette, plaques de cheminée (datées 1746 et 1752). Une inscription à l’étage de comble (mur sud) " Marandet, 1760 " signe une campagne de travaux de " couverture d’écailles " effectués par Philippe Perrin sur les deux pans du toit de " la maison commune de Messieurs Marandet et Pomaret ". Au début du 19e siècle, l’hôtel est divisé en trois appartements appartenant à Bourny, Velu et Matton. Le jardin à l’ouest est scindé en deux parcelles ; le porche, la cour et les deux escaliers deviennent des parties communes. Pechoux habite alors dans le bâtiment sur rue desservi par l’escalier en vis. Le jardin, qui se développait en terrasses côté ouest, est amputé lors du percement de la rue Gambetta vers 1885. Divers propriétaires se succèdent au cours du 19e et du début du 20e siècle pour les différentes parcelles de l’ensemble. Entre 1938 et 1946, Philippe Marandet, fils du colonel Amédée Fernand Marandet, acquiert les différentes parties de l’hôtel particulier. L’hôtel a été inscrit en 2020 dans sa totalité au titre des Monuments historiques.